Am Joer 2021 wäert de weltwäite Verkaf vun Elektroautoen 9% vum gesamte Verkaf vu Persounenautoen ausmaachen.
Fir dës Zuel ze erhéijen, investéieren d'Autohersteller a Fournisseuren net nëmmen staark an nei Geschäftslandschaften fir d'Entwécklung, d'Produktioun an d'Promotioun vun der Elektrifizéierung ze beschleunegen, mä och hir Gehirer fir sech op déi nächst Generatioun vu Gefierkomponenten virzebereeden.
Beispiller enthalen Festkierperbatterien, Axialstroummotoren an 800-Volt-Elektrosystemer, déi verspriechen, d'Ladezäiten ëm d'Halschent ze verkierzen, d'Batteriegréisst an d'Käschte drastesch ze reduzéieren an d'Effizienz vum Undriff ze verbesseren.
Bis elo hunn nëmmen eng Handvoll nei Autoen en 800-Volt-System amplaz vun de übleche 400 benotzt.
Modeller mat 800-Volt-Systemer, déi scho um Maart sinn, sinn: Porsche Taycan, Audi E-tron GT, Hyundai Ioniq 5 a Kia EV6. D'Lucid Air Limousine benotzt eng 900-Volt-Architektur, obwuel Branchenexperten mengen, datt et technesch gesinn en 800-Volt-System ass.
Aus der Siicht vun den Zouliwwerer vun Elektroauto-Komponenten wäert d'800-Volt-Batteriearchitektur bis Enn vun den 2020er Joren déi dominant Technologie sinn, besonnesch well ëmmer méi speziell vollelektresch Plattforme mat 800-Volt-Architektur optrieden, wéi zum Beispill den E-GMP vun Hyundai a PPE vum Volkswagen Group.
D'modular Elektroplattform E-GMP vun Hyundai Motor gëtt vu Vitesco Technologies, enger vun der Continental AG ofgetrennter Antriebsgesellschaft, zur Verfügung gestallt, fir 800-Volt-Inverter ze liwweren; d'Volkswagen Group PPE ass eng 800-Volt-Batteriearchitektur, déi gemeinsam vun Audi a Porsche entwéckelt gouf. Modular Elektrofahrzeugplattform.
„Bis 2025 wäerte Modeller mat 800-Volt-Systemer méi heefeg sinn“, sot den Dirk Kesselgruber, President vun der elektrescher Undriffsabteilung vu GKN, enger Technologieentwécklungsfirma. GKN ass och ee vun e puer Tier-1-Liwweranten, déi d'Technologie benotzen a Komponenten wéi 800-Volt-Elektroachsen liwweren, mat engem Zil op Masseproduktioun am Joer 2025.
Hie sot zu Automotive News Europe: "Mir mengen, datt den 800-Volt-System Mainstream gëtt. Hyundai huet och bewisen, datt et och um Präis kompetitiv ka sinn."
An den USA fänkt den Hyundai IQNIQ 5 bei 43.650 Dollar un, wat méi deier ass wéi den Duerchschnëttspräis vun 60.054 Dollar fir Elektroautoen am Februar 2022, a kann vu méi Konsumenten akzeptéiert ginn.
„800 Volt ass den nächste logesche Schrëtt an der Evolutioun vu reng elektresche Gefierer“, sot den Alexander Reich, Chef vun der innovativer Leeschtungselektronik bei Vitesco, an engem Interview.
Nieft der Liwwerung vun 800-Volt-Inverter fir d'modular Elektroplattform E-GMP vun Hyundai huet Vitesco aner grouss Kontrakter kritt, dorënner Inverter fir e grousse nordamerikaneschen Autoshersteller an zwee féierend Elektroautoen a China a Japan. De Fournisseur liwwert de Motor.
De Segment vun den 800-Volt-Elektrosystemer wiisst méi séier wéi nach virun e puer Joer erwaart, an d'Clienten gi méi staark, sot den Harry Husted, Chief Technology Officer beim US-Autodeelerliwwerant BorgWarner, per E-Mail. De Liwwerant huet och e puer Bestellunge gewonnen, dorënner en integréierten Undriffsmodul fir eng chinesesch Luxusmark.
1. Firwat ass 800 Volt de "logeschen nächste Schrëtt"?
Wat sinn d'Highlights vum 800-Volt-System am Verglach mam bestehenden 400-Volt-System?
Éischtens kënne si déiselwecht Leeschtung bei engem méi niddrege Stroum liwweren. D'Ladezäit mat der selwechter Batteriegréisst ëm 50% erhéijen.
Doduerch kann d'Batterie, déi deierste Komponent an engem Elektroauto, méi kleng gemaach ginn, wat d'Effizienz erhéicht an d'Gesamtgewiicht reduzéiert.
Den Otmar Scharrer, Senior Vizepresident vun der elektrifizéierter Undriffstechnologie bei ZF, sot: „D'Käschte vun Elektroautoen sinn nach net um selwechten Niveau wéi bei Benzinautoen, an eng méi kleng Batterie wier eng gutt Léisung. Ausserdeem mécht et u sech kee Sënn, eng ganz grouss Batterie an engem Mainstream-Kompaktmodell wéi dem Ioniq 5 ze hunn.“
„Andeems d'Spannung an dee selwechte Stroum verduebelt ginn, kann den Auto duebel sou vill Energie kréien“, sot de Reich. „Wann d'Ladezäit séier genuch ass, brauch den Elektroauto vläicht keng Zäit fir eng Reechwäit vun 1.000 Kilometer ze verfollegen.“
Zweetens, well méi héich Spannungen déiselwecht Leeschtung mat manner Stroum liwweren, kënnen Kabelen a Drot och méi kleng a méi liicht gemaach ginn, wouduerch de Verbrauch vu deieren a schwéiere Koffer reduzéiert gëtt.
De Verloscht vun Energie gëtt och entspriechend reduzéiert, wat zu enger besserer Ausdauer a verbesserter Motorleistung féiert. An et ass kee komplexe Wärmemanagementsystem erfuerderlech fir sécherzestellen, datt d'Batterie bei der optimaler Temperatur funktionéiert.
Schlussendlech, a Kombinatioun mat der neier Siliziumkarbid-Mikrochiptechnologie, kann den 800-Volt-System d'Effizienz vum Undriff ëm bis zu 5 Prozent erhéijen. Dëse Chip verléiert wéineg Energie beim Schalten an ass besonnesch effektiv fir regenerativ Bremsen.
Well déi nei Siliziumkarbid-Chips manner rengt Silizium benotzen, kéinten d'Käschte méi niddreg sinn a méi Chips kënnen un d'Autoindustrie geliwwert ginn, soten d'Liwweranten. Well aner Industrien tendéieren, ganz aus Silizium auszeféieren, konkurréiere si mat den Autoshersteller op der Hallefleederproduktiounslinn.
„Schlussendlech ass d'Entwécklung vun 800-Volt-Systemer entscheedend“, schléisst de Kessel Gruber vu GKN of.
2. Layout vum Netzwierk vun der 800-Volt-Ladestatioun
Hei ass nach eng Fro: Déi meescht vun den existente Ladestatiounen baséieren op dem 400-Volt-System, gëtt et wierklech e Virdeel fir Autoen, déi de 800-Volt-System benotzen?
D'Äntwert vun den Industrieexperten ass: jo. Och wann d'Gefier eng 800-Volt-baséiert Ladeinfrastruktur brauch.
„De gréissten Deel vun der existéierender DC-Schnellladeinfrastruktur ass fir 400-Volt-Gefierer“, sot den Hursted. „Fir 800-Volt-Schnellladung z'erreechen, brauche mir déi lescht Generatioun vun Héichspannungs- a Leeschtungs-DC-Schnellladegeräter.“
Dat ass kee Problem fir den Opluedapparat doheem, awer bis elo sinn déi séierst ëffentlech Opluednetzwierker an den USA limitéiert. De Reich mengt, datt d'Problem nach méi schwéier fir Autobunns-Opluedstatiounen ass.
An Europa sinn 800-Volt-Ladesystemer awer am Opschwong, an Ionity huet eng Rei vun 800-Volt-, 350-Kilowatt-Autobunns-Ladepunkten an ganz Europa.
Ionity EU ass e Partnerschaftsprojet vu verschiddenen Autoshersteller fir en Netzwierk vu Kraaftladestatiounen fir Elektroautoen, gegrënnt vum BMW Group, der Daimler AG, Ford Motor a Volkswagen. Am Joer 2020 ass Hyundai Motor als fënneftgréissten Aktionär bäigetrueden.
„En Ladegerät mat 800 Volt a 350 Kilowatt bedeit eng Ladezäit vu 5-7 Minutten iwwer 100 Kilometer“, seet de Schaller vun ZF. „Dat ass just eng Taass Kaffi.“
"Dëst ass wierklech eng disruptiv Technologie. Si wäert och der Autoindustrie hëllefen, méi Leit dovun ze iwwerzeegen, Elektroautoen ze benotzen."
Laut engem rezente Bericht vu Porsche dauert et ongeféier 80 Minutten, fir eng Reechwäit vun 250 Meilen an engem typesche 50kW, 400V Kraaftwierk ze erhéijen; 40 Minutten, wann et 100kW ass; wann de Ladestecker ofgekillt gëtt (Käschten, Gewiicht a Komplexitéit), wat d'Zäit weider op 30 Minutte reduzéiere kann.
„Dofir ass en Iwwergank op méi héich Spannungen, wann et drëm geet, e méi héijen Opluedgeschwindegkeet z'erreechen, inévitabel“, huet de Bericht ofgeschloss. Porsche mengt, datt mat enger Opluedspannung vun 800 Volt d'Zäit op ongeféier 15 Minutten erofgoe géif.
Oplueden esou einfach a séier wéi tanken - et ass eng gutt Chance, datt et geschitt.
3. Pionéier an de konservative Branchen
Wann d'800-Volt-Technologie tatsächlech sou gutt ass, ass et derwäert ze froen, firwat, mat Ausnam vun den uewe genannten Modeller, bal all Elektroautoen nach ëmmer op 400-Volt-Systemer baséieren, och Maartféierer Tesla a Volkswagen.
De Schaller an aner Experten schreiwen d'Grënn "Praktikitéit" an "eng Branchenprimeur" zou.
En typescht Haus benotzt 380 Volt Dräi-Phasen-Wiesselstroum (d'Spannungsquote ass eigentlech e Beräich, kee fixe Wäert), sou datt wéi d'Autoshersteller ugefaangen hunn, Plug-in-Hybriden a reng Elektroautoen an d'Produktioun ze bréngen, d'Ladeinfrastruktur scho do war. An déi éischt Well vun Elektroautoen gouf op Komponenten gebaut, déi fir Plug-in-Hybriden entwéckelt goufen, déi op 400-Volt-Systemer baséiert waren.
„Wann jidderee 400 Volt huet, heescht dat, datt dat de Spannungsniveau ass, deen iwwerall an der Infrastruktur verfügbar ass“, sot de Schaller. „Et ass am prakteschsten, et ass direkt verfügbar. Sou datt d'Leit net ze vill nodenken. Direkt decidéiert.“
De Kessel Gruber gëtt Porsche als Pionéier vum 800-Volt-System zougeschriwwen, well et sech méi op d'Performance wéi op d'Praktikabilitéit konzentréiert huet.
Porsche traut sech, dat, wat d'Industrie aus der Vergaangenheet matgeholl huet, nei ze evaluéieren. Hie stellt sech d'Fro: "Ass dat wierklech déi bescht Léisung?" "Kënne mir et vun Null un entwéckelen?" Dat ass dat Schéint drun, en High-Performance-Autoshersteller ze sinn.
Branchenexperten sinn sech eens, datt et nëmmen eng Fro vun der Zäit ass, bis méi 800-Volt-Elektroautoen op de Maart kommen.
Et gëtt net vill technesch Erausfuerderungen, awer Deeler mussen entwéckelt a validéiert ginn; d'Käschte kéinte vläicht e Problem sinn, awer mat Skala, méi klenge Zellen a manner Koffer, wäerten déi niddreg Käschte geschwënn kommen.
Volvo, Polestar, Stellantis a General Motors hunn schonn ugekënnegt, datt zukünfteg Modeller d'Technologie benotze wäerten.
De Volkswagen Grupp plangt eng Rei vun Autoen op senger 800-Volt-PPE-Plattform op de Maart ze bréngen, dorënner e neie Macan an e Kombi baséiert op dem neien A6 Avant E-tron Konzept.
Eng Rei chinesesch Autoshersteller hunn och e Wiessel op eng 800-Volt-Architektur ugekënnegt, dorënner Xpeng Motors, NIO, Li Auto, BYD a Geely-Besëtz Lotus.
„Mam Taycan an dem E-tron GT hutt Dir en Auto mat enger Klassféierender Leeschtung. Den Ioniq 5 ass de Beweis dofir, datt en bezuelbare Familljenauto méiglech ass“, huet de Kessel Gruber ofgeschloss. „Wann dës puer Autoen et packen, dann kann all Auto et packen.“
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 19. Abrëll 2022